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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33863
Tipo: | Tese |
Título: | Otimização da pegada de carbono em abordagem multicritério de dosagem de concreto |
Autor(es): | Padilha Júnior, Marcos Antonio |
Primeiro Orientador: | Lima Filho, Marçal Rosas Florentino |
Primeiro Coorientador: | Torres, Sandro Mardem |
Resumo: | A preservação do meio ambiente tem se tornado tema de diversas discussões nas últimas décadas, o homem por ser um agente modificador deste, está intimamente ligado às ações de degradação do meio ambiente. Por esta razão, os processos produtivos industriais estão passando por mudanças com vistas ao desenvolvimento sustentável, com a indústria da construção civil não é diferente, a mesma é tida como uma das que mais gera compostos atrelados ao aquecimento global, como no caso o gás carbônico (CO2). O concreto é referenciado por muitos autores como sendo o material de construção mais utilizado no mundo, atrelado a sua composição temos o cimento, que apenas este é responsável por cerca de 36 % de todo CO2 gerado pelas atividades de construção. Embora estejam em pauta estudos visando a redução do consumo de cimento ou a substituição deste por outros materiais com propriedades equivalentes, os processos de mistura de concreto atualmente utilizados, não levam em consideração a pegada de carbono (eCO2) que é a emissão de carbono equivalente emitida na atmosfera gerada no processo. Este trabalho, analisou diversas metodologias aplicadas nos processos de mistura de concreto, desde processos clássicos até processos refinados e atualizados, com abordagens em processos de empacotamento de partículas. Desta forma, foi proposta uma metodologia de avaliação de misturas de concreto de forma integradora, que agrega múltiplos parâmetros técnicos, econômicos e ambientais, com foco em minimizar a pegada de carbono. Para tal, foram definidas 04 variáveis: Mecânica, Durabilidade, Ambiental e Econômica para implementação do modelo, posteriormente, seguiu-se para as etapas de calibração e validação. Na etapa de calibração, foi escolhido o método do American Concrete Institute para dosagem de misturas de concreto, com resistências variando entre 15 e 40 MPa, abatimento de 100 mm e com variações nos tamanhos dos agregados graúdos e miúdos, desta forma foram obtidas 416 projetos de dosagem, com estes dados foram computados os custos relativos tomando-se como base uma composição de preço unitário utilizada para concretos usinados do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes - DNIT, a pegada de carbono foi calculada a partir da ferramenta OpenLCA com o banco de dados da Ecoinvent 3.7, visando um aperfeiçoamento foram introduzidos conceitos de empacotamento de partículas utilizando métodos clássicos e o método do empacotamento compressível. Para validação do modelo, foram analisadas 180 misturas de concreto com dosagens obtidas de trabalhos da literatura, posteriormente, foram analisadas mais 20 misturas obtidas com uma empresa brasileira de abrangência nacional e mais outros 04 projetos de mistura realizados pelo autor deste trabalho. Os dados obtidos apontam para um potencial de utilização do modelo integrador de múltiplos parâmetros, na análise de projetos de misturas de concreto, de modo a minimizar a pegada de carbono. |
Abstract: | The preservation of the environment has become the subject of several discussions in recent decades, man being a modifying agent of this, is closely linked to the actions of environmental degradation. For this reason, industrial production processes are undergoing changes with a view to sustainable development, with the construction industry is no different, it is seen as one of the ones that generates the most compounds linked to global warming, as in the case of carbon dioxide. (CO2). Concrete is referenced by many authors as the most used construction material in the world, linked to its composition we have cement, which alone is responsible for about 36% of all CO2 generated by construction activities. Although studies are on the agenda aimed at reducing cement consumption or replacing it with other materials with equivalent properties, the concrete mixing processes currently used do not take into account the carbon footprint (eCO2) which is the equivalent carbon emission emitted into the atmosphere generated in the process. This work analyzed several methodologies applied in concrete mixing processes, from classical processes to refined and updated processes, with approaches in particle packing processes. In this way, a methodology was proposed for evaluating concrete mixtures in an integrative way, which aggregates multiple technical, economic and environmental parameters, with a focus on minimizing the carbon footprint. To this end, 04 variables were defined: Mechanical, Durability, Environmental and Economic for the implementation of the model, later, it was followed by the calibration and validation steps. In the calibration stage, the American Concrete Institute method was chosen for the dosage of concrete mixtures, with strengths varying between 15 and 40 MPa, slump of 100 mm and with variations in the sizes of coarse and fine aggregates, thus obtaining 416 projects of dosage, with these data the relative costs were computed based on a unit price composition used for ready-mixed concrete from the National Department of Transport Infrastructure - DNIT, the carbon footprint was calculated using the OpenLCA tool with the database In order to improve the data from Ecoinvent 3.7, particle packing concepts were introduced using classical methods and the compressible packing method. For model validation, 180 concrete mixtures were analyzed with dosages obtained from works in the literature, later, another 24 mixtures obtained with a Brazilian company of national scope were analyzed and another 04 mixing projects carried out by the author of this work. The data obtained point to a potential use of the integrator model of multiple parameters, in the analysis of projects of concrete mixtures, in order to minimize the carbon footprint. |
Palavras-chave: | Projeto de misturas de concreto Múltiplos parâmetros Pegada de carbono Concrete mix design Multiple parameters Carbon footprint |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia de Materiais |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33863 |
Data do documento: | 30-Mar-2022 |
Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
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